KR20230058248A - 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치 및 그 설치 방법 - Google Patents

숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치 및 그 설치 방법 Download PDF

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배영훈
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이창길
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한국철도기술연구원
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Abstract

철도선로의 콘크리트 침목 상면에 설치되는 태양광 발전장치의 태양전지패널을 침목과 레일에 손상을 가하지 않고, 안정적이고 편리하게 태양광 발전장치를 콘크리트 침목에 고정하여 태양광 발전장치의 설치 시간과 비용을 줄일 수 있고, 보선공사에 방해가 되지 않도록 탈부착이 가능하면서 편리하게 전력을 발전할 수 있으며, 또한, 침목상의 숄더와 자력으로 결합함으로써 태양전지패널과 숄더로부터 숄더 부착형 브래킷을 간단하고 안전하게 분리 함으로써 태양광 발전장치의 유지관리 효율성을 향상시킬 수 있고, 또한, 침목 상면에 노출되 숄더와 이러한 숄더의 둘레면에 대응하도록 ㄷ자 형상의 구조로 이루어진 숄더 부착형 브래킷의 내면에 고정하는 자력 결합 구조를 형성함으로써 열차에 의한 풍압이나 진동에도 태양광 발전장치의 태양전지패널이 침목에서 쉽게 분리되는 현상을 방지할 수 있는, 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치 및 그 설치 방법이 제공된다.

Description

숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치 및 그 설치 방법 {SOLAR PHOTOVOLTAIC GENERATION APPARATUS FOR INSTALLING ON RAIL TRACK USING BRACKET OF SHOULDER ATTACHMENT TYPE, AND INSTALLING METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 태양광 발전장치를 철도선로에 설치 시, 철도 침목상에 구비된 숄더의 외측면을 감싸도록 자성 브래킷을 부착함으로써 태양광 발전장치의 태양전지패널을 레일이나 침목의 손상 없이 탈부착할 수 있는, 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치 및 그 설치 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 태양광 발전의 경우, 넓은 공간의 확보가 필요하지만, 현실적으로 공간 확보에 큰 어려움이 따르는 실정이다. 이러한 태양광 발전은 일조시간이 길고, 일조량이 많은 곳을 부지로 선정하고 발전시설을 갖춰야 하는데, 이러한 조건을 만족하는 부지 확보가 어려운 실정이다.
따라서 다른 용도로 사용되고 있는 토지의 미사용 공간인 유휴지를 활용하는 방안이 제시되고 있다. 특히, 건물의 옥상 및 주택의 지붕과 같이 유휴지 면적이 작아 발전량에 비해 설비비의 비중 및 설치의 곤란함이 크지 않고, 많은 면적에 일괄적인 발전시설을 설치하여 대량의 발전이 이루어질 수 있는 유휴지의 확보 및 이용 방법의 모색이 필요하다.
구체적으로, 전답, 임야, 건물 지붕 등의 평지에 설치하는 태양광 발전장치는 발전 효율을 높이기 위해서 일정 간격을 두고 프레임을 기반으로 고정 배치하는 경우가 많았으나, 최근 환경성 및 수용성을 고려하고 일조량 확보에 장애가 없는 넓은 장소를 얻기 위하여, 철도선로내 침목의 상부에 태양광 발전장치의 태양전지패널을 설치하려는 시도가 이루어지고 있다.
이러한 태양광 발전장치의 태양전지패널 설치를 위해 콘크리트 궤도 및 자갈궤도와 같은 철도선로내 설치되어 있는 침목을 이용하기 때문에 추가적인 철강 및 시멘트 등의 자원의 소비 없이 태양광으로부터 친환경적인 청정에너지를 얻을 수 있다.
한편, 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치와 관련된 선행기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-1042704호에는 "철도 궤도중심간격구간을 이용한 태양광 발전 시스템"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명한다.
도 1a는 종래의 기술에 따른 철도 궤도 중심간격구간을 이용한 태양광 발전 시스템에서 철도 궤도 중심간격구간을 설명하기 위한 개념도이고, 도 1b는 태양광 발전 시스템을 도시한 구성도이다.
도 1a를 참조하면, 종래의 기술에 따른 태양광 발전 시스템은 철도선로의 궤도 중심간격구간(12)에 설치되는 태양전지 구조물(20)과 이러한 태양전지 구조물(20)로부터 생산된 전력을 외부시스템으로 전달하는 전력장치(30)로 구성된다.
종래의 기술에 따른 철도 궤도 중심간격구간을 이용한 태양광 발전 시스템은, 철도선로를 구성하는 한쌍의 궤도(11a, 11b) 사이에 형성되는 공간인 궤도 중심간격구간(12)을 이용한다.
이러한 궤도 중심간격구간(12)은 철도선로의 궤도(11a, 11b) 사이에 철도차량의 통행안전, 철도선로의 보선공사 및 신호등과 같은 시설물의 설치를 위해 확보되는 공간으로서, 통상적으로 2~3m의 폭을 갖는 공간을 말한다.
이러한 궤도 중심간격구간(12)에 적합한 태양전지 구조물(20)을 설치하고, 이를 통해 발전된 전력을 전기철도차량 및 시설에 공급할 수 있다.
궤도 중심간격구간(12)은 철도차량의 통행시 차량에 의해 발생하는 풍압이 미치는 공간으로서 보선을 위한 공간으로 제공된다.
따라서 태양광 발전 시스템의 태양전지 구조물(20)은 이러한 철도선로의 특성을 반영하고, 제약조건을 극복하는 형태로 제시되어야 한다.
전력장치(30)는 태양전지 구조물(20)의 모듈 구조물로부터 생성된 전력을 수집하여 외부장치에 공급한다.
이러한 전력장치(30)는 외부장치로 전력 공급을 위한 단로기, 개폐기, 변압기, 인버터와 같은 전력장치를 포함할 수 있다.
또한, 전력장치(30)는 철도차량 중 전기를 에너지원으로 이용하는 전기차량의 동력 공급을 위해 사용될 수 있으며, 이를 위해 철도선로의 일정 구간마다 설치되는 급전소에 수집된 전력을 공급할 수 있다.
다시 말하면, 종래의 기술에 따른 태양광 발전 시스템은 궤도 중심간격구간(12)에 설치되어 태양광에 의해 전력을 생산하는 태양전지 구조물(20)과 발전된 전력을 외부장치에 전달하는 전력장치(30)를 포함하며, 이때, 태양전지 구조물(20)은 철도선로의 궤적을 따라 형성되는 궤도 중심간격구간(12)의 형태 및 특성을 고려하여 설치가 편리하고, 최적의 발전을 수행하도록 설치된다.
종래의 기술에 따른 철도 궤도 중심간격구간을 이용한 태양광 발전 시스템에 따르면, 철도차량의 운행과 보선공사에 따른 제약조건을 해소하여 철도차량의 안전운행, 발전시설의 안전성 확보 및 용이한 보선공사가 가능하며,
또한, 생산된 전력을 전기를 동력으로 하는 철도차량 또는 철도시설에 이용할 수 있다.
또한, 일정하지 않은 궤적을 따르는 철도선로와 그 궤도중심간격을 따라 설치되는 태양광 발전구조물의 태양전지모듈이 최적의 발전방향을 향하도록 설치할 수 있다.
하지만, 종래의 기술에 따른 철도 궤도 중심간격구간을 이용한 태양광 발전 시스템의 경우, 열차가 진행하는 한 방향에 대해서만 경사면을 형성하는 구조로 구성되어 있기 때문에 반대편에서 주행하는 열차에 대한 풍압과 같은 하중에 대한 지지가 이루어지지 못하며,
이에 따라, 열차의 주행시 발생하는 하중으로 인한 파손이 발생하여 태양광 발전 효율성이 현저하게 떨어지는 문제점이 있다.
또한, 열차의 풍압 등의 하중에 의해 파손이 발생되는 경우, 이를 감지하기 어렵기 때문에 작업자들이 태양광 발전 시스템이 설치된 장소에 주기적으로 방문하여 점검을 해야 하며, 막대한 유지보수비용이 발생하는 문제점이 있다.
이에 따라, 최근 철도 궤도 중심간격구간이 아닌 레일 사이의 공간에 태양전지 구조물을 설치하려는 시도가 이루어지고 있다.
한편, 레일 사이의 공간에 태양전지 구조물을 설치하는 것과 관련된 선행기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-1253298호에는 "태양전지판이 구비된 철도궤도"라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 2a 및 도 2b를 참조하여 설명한다.
도 2a는 종래의 기술에 따른 태양전지판이 구비된 철도궤도의 사시도이고, 도 2b는 태양전지판이 구비된 철도궤도의 단면도이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 종래의 기술에 따른 태양전지판이 구비된 철도궤도는, 양측 레일(43) 사이의 폐공간이 친환경적 발전공간으로 활용될 수 있도록 하기 위한 것으로,
자갈 또는 콘크리트로 이루어지는 궤도도상(41)에 침목(42)이 횡방향으로 고정 설치되고, 침목(42) 상에 양측 레일(43)이 종방향으로 고정 설치되는 철도궤도 본체(40); 철도궤도 본체(40)의 양측 레일(43) 사이에 고정 설치되는 태양전지판(50); 및 철도궤도 본체(40)의 일측에 설치되고 태양전지판(50)으로부터 발전된 전기를 축전하는 축전지(51)를 포함하여 이루어진다.
철도궤도 본체(40)는 기차, 전철 등과 같은 철도차량의 주행을 위한 철로를 형성함과 동시에 태양전지판(50)의 설치를 위한 프레임을 형성하는 것으로, 자갈 또는 콘크리트로 이루어지는 궤도도상(41)에 침목(42)이 횡방향으로 고정 설치되고 침목(42) 상에 양측레일(43)이 종방향으로 고정 설치된다.
이러한 철도궤도 본체(40)의 양측 레일(43) 사이에는 태양전지판(50)이 고정 설치되는데, 이러한 태양전지판(50)은 광전효과를 이용하여 태양광에너지를 전기에너지로 변환시키는 것으로,
실리콘, 화합물반도체와 같은 무기소재로 이루어진 일반적인 무기물 태양전지, 유기물질을 포함하는 염료감응형 태양전지 또는 유기폴리머 태양전지와 같은 공지된 태양전지판으로 형성될 수 있다.
이러한 태양전지판(50)은 철도궤도 본체(40)의 침목(42) 상에 고정 설치되어 양측 레일(43) 사이에 위치될 수 있는데,
이 경우에는 침목(42) 상에 철도차량의 주행에 따른 진동을 흡수하는 방진패드(52)가 접착 등의 다양한 방법에 의해 고정되고, 태양전지판(50)은 침목(42) 상에 고정된 방진패드(52) 상에 접착 또는 피스고정 등의 다양한 방법에 의해 고정 설치된다.
또한, 철도궤도 본체(40)의 일측에는 축전지(51)가 설치되는데,
이 축전지(51)는 태양전지판(50)으로부터 발전된 전기를 축전하여 필요처로 송전하는 역할을 하는 것으로, 통상의 태양전지용 축전지로 형성된다.
이러한 축전지(51)는 철도궤도 본체(40)의 일정 길이마다 1개씩 설치되어 해당 구간 내의 다수의 태양전지판(50)이 통합 연결될 수 있다.
따라서, 종래의 기술에 따른 태양전지판이 구비된 철도궤도가 적용될 경우, 양측 레일(43) 사이의 공간에 태양전지판(50)이 부가적으로 설치됨에 따라, 전국적으로 큰 면적을 차지함에도 불구하고 안전상의 이유로 기차, 전철 등과 같은 철도차량이 주행하기 위한 목적으로만 사용되어 왔던 양측 레일(43) 사이의 폐공간이 친환경적 발전공간으로 활용될 수 있다.
하지만, 종래의 기술에 따른 태양전지판이 구비된 철도궤도의 경우, 견고하게 고정 설치할 수 없고, 탈부착이 어렵다는 한계가 있다.
한편, 전술한 태양전지판이 구비된 철도궤도의 문제점을 해결하기 위한 선행기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-2098189호에는 "철도레일의 침목에 분리 가능하게 구비되는 태양광 발전장치"라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 3a 및 도 3b를 참조하여 설명한다.
도 3a는 종래의 기술에 따른 태양광 발전장치가 철도 레일에 설치된 상태를 나타내는 도면이고, 도 3b는 태양광 발전장치를 나타내는 결합 단면도이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 철도 레일용 태양광 발전장치는 철도 레일(61)의 침목(62)에 분리 가능하게 결합되며, 태양광 모듈(70), 모듈 제어장치(80) 및 결합 브래킷(90)을 포함한다.
특히, 레일(61)과 침목(62)을 연결 및 고정하는 고정블록(62) 및 고정 브래킷(64)에 분리 가능하게 결합되며, 열차의 주행속도 및 풍압 등과 같은 압력 및 하중을 분산시킬 수 있도록 회전 작동이 이루어지면서 일정 각도만큼 경사각을 형성한다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 태양광 모듈(70)은 내부에 태양광 발전이 이루어지는 발전시스템이 구축되며,
상부로 태양전지(72)가 결합되는 모듈 하우징(71); 모듈 하우징(71)의 양측부에 구성되며, 모듈 제어장치(80)의 각도 조절수단(82)과 결합되어 각도 조절수단(82)의 작동에 따라 모듈 하우징(71)을 일정 각도만큼 회전시키는 모듈 회전수단(73); 및 모듈 하우징(71)의 회전 작동을 가이드하는 회전 가이드핀(74)을 포함한다. 또한, 태양광 모듈(70)은 모듈 제어장치(80)의 상부에 결합되고, 침목(62)의 상부와 열차의 하부 프레임 사이에 위치하되, 최대회전각도가 열차의 하부 프레임보다 낮은 위치를 이루도록 구성됨으로써, 열차가 태양광 모듈(70)을 통과할 때 충돌이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
모듈 제어장치(80)는 상부로 태양광 모듈(70)이 구성되고, 태양광 모듈(70)이 침목(62)에 위치할 수 있도록 침목(62)의 상부에 탈부착 가능하게 결합되며, 양측으로 고정블록(63) 및 고정 브래킷(64)과 결합되고,
도 3b에 도시된 바와 같이, 제어 하우징(81), 각도 조절수단(82), 하중 지지수단(83), 탈부착 플랜지(84) 및 모듈 제어수단(85)을 포함한다.
여기서, 탈부착 플랜지(84)는, 제어 하우징(81)의 양측부에 고정 결합되는 결합패널(84a); 결합패널(84a)로부터 연장되게 절곡 형성되며, 고정블록(63)의 상부면에 안착되는 제1 밀착패널; 및 제1 밀착패널의 끝단부로부터 연장 형성되며, 상향 절곡 형성되어 고정 브래킷(64)의 상부면에 밀착되는 제2 밀착패널로 구성된다.
결합 브래킷(90)은 탈부착 플랜지(84)를 감싸도록 구성되며, 탈부착 플랜지(84)와 고정블록(73) 및 고정 브래킷(74)의 보다 긴밀한 결합이 이루어지며, 제1 브래킷 부재(91) 및 제2 브래킷 부재(92)로 구성된다.
제1 브래킷 부재(91)은 탈부착 플랜지(84)의 제2 밀착패널의 상부면에 안착되게 구성되며, 고정 브래킷(74)의 후방부와 접하면서 고정 브래킷(74)의 후방부에 대한 밀폐가 이루어진다.
구체적으로, 제1 브래킷 부재(91)는 제2 밀착패널의 상부면에 적층되게 밀착되는 제1 상판(91a);
제1 상판(91a)의 후방부에 하향 연장되게 형성되며, 고정 브래킷(64)의 후방부와 밀착을 이루도록 구성되는 제1 밀폐커버(91c); 및
제1 상판(91a)의 일측으로 하향 연장되게 형성되며, 제2 브래킷 부재(92)와 결합이 이루어지도록 구성되는 측판(91b)을 포함한다.
또한, 제2 브래킷 부재(92)는,
제1 브래킷 부재(91)의 제1 상판(91a)의 상부에 적층되며, 그 선단부로 하향 절곡 형성되면서 레일(61)의 하단부에 밀착되게 구성되는 제2 상판(92a); 제2 상판(92a)의 하부면 중앙부로부터 하향 절곡 형성되며, 측판(91b)과 결합되는 연결패널(92b); 및 제2 상판(92a)의 전방으로 하향 절곡 형성되며, 고정블록(73) 및 고정 브래킷(74)의 전방부를 밀폐시키는 제2 밀폐커버(92c)를 포함하고, 연결패널(92b)에는 하단부에 측판(91b)의 하부면이 안착되는 받침판(93)이 형성된다.
종래의 기술에 따른 철도레일의 침목에 분리 가능하게 구비되는 태양광 발전장치에 따르면, 열차의 출발 정보, 노선 정보, 열차 차량정보를 제공받아 해당 열차가 태양광 발전장치에 진입하기 전에 일정 각도만큼 때양광 발전장치가 일정 각도로 경사진 상태로 위치하도록 제어함으로써, 열차의 주행 방향과 무관하게 풍압 등에 대한 압력 및 하중으로부터 파손이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
하지만, 종래의 기술에 따른 철도레일의 침목에 분리 가능하게 구비되는 태양광 발전장치의 경우, 모듈 제어장치를 침목 상면에 긴밀하게 고정하기 위해서 고정앵커를 사용하며,
이때, 침목에 드릴링 작업이 이루어짐에 따라 설치 작업이 까다로울 뿐만 아니라, 침목에 손상을 발생시킬 수 있고, 또한, 결합 브래킷의 경우, 콘크리트 침목에 설치하기에 어렵다는 한계가 있다.
전술한 바와 같이, 철도 침목 위에 설치되는 태양광 발전장치는 열차의 운행으로 인한 진동과 강한 바람으로 인해 침목에서 분리 또는 이탈되는 것을 방지하기 위해 침목에 견고하게 고정된 상태를 유지할 수 있어야 한다.
또한, 이러한 철도 침목 위에 설치되는 태양광 발전장치는 자갈 다짐 등 보선공사에 방해가 되지 않도록 용이하게 탈부착할 필요가 있으며, 이를 위해서 거치대나 브래킷(또는 브라켓) 및 지지 프레임이 필수적으로 수반된다.
이에 따라, 철도선로의 콘크리트 침목 상면에 설치되는 태양광 발전장치를 침목과 레일에 손상을 가하지 않고, 안정적이고 편리하게 태양광 발전장치를 콘크리트 침목에 고정하여 태양광 발전장치의 설치 시간과 비용을 줄일 수 있고,
보선공사에 방해가 되지 않도록 탈부착이 가능하면서 편리하게 전력을 발전할 수 있는데 도움을 줄 수 있는 철도 침목 상면에 태양광 발전장치 설치를 위한 브래킷을 개발할 필요성이 있다.
대한민국 등록특허번호 제10-2098189호(등록일: 2020년 4월 1일), 발명의 명칭: "철도레일의 침목에 분리 가능하게 구비되는 태양광 발전장치" 대한민국 등록특허번호 제10-1253298호(등록일: 2013년 4월 4일), 발명의 명칭: "태양전지판이 구비된 철도궤도" 대한민국 등록특허번호 제10-0930704호(등록일: 2009년 12월 1일), 발명의 명칭: "안티 바이브레이션 패드 고정 기구" 대한민국 등록특허번호 제10-1042704호(등록일: 2011년 6월 13일), 발명의 명칭: "철도 궤도중심간격구간을 이용한 태양광발전시스템" 대한민국 등록특허번호 제10-1672181호(등록일: 2016년 10월 28일), 발명의 명칭: "콘크리트침목 레일고정장치"
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 철도선로의 콘크리트 침목 상면에 설치되는 태양광 발전장치의 태양전지패널을 침목과 레일에 손상을 가하지 않고, 안정적이고 편리하게 태양광 발전장치를 콘크리트 침목에 고정시킬 수 있는, 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치 및 그 설치 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 침목상의 숄더와 자력으로 결합함으로써 태양전지패널과 숄더로부터 숄더 부착형 브래킷을 간단하고 안전하게 분리할 수 있는, 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치 및 그 설치 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 침목 상면에 노출되 숄더와 이러한 숄더의 둘레면에 대응되도록 ㄷ자 형상의 구조로 이루어진 숄더 부착형 브래킷의 내면에 고정하는 자력 결합 구조를 형성할 수 있는, 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치 및 그 설치 방법을 제공하기 위한 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치는, 레일, 침목 및 숄더가 구비된 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치에 있어서, 태양광 발전을 위해 상기 레일 사이에 설치되며, 숄더 부착형 브래킷에 의해 상기 침목에 고정되는 태양전지패널; 상기 태양전지패널이 거치되도록 상기 침목 상에 배치되는 태양전지패널 받침대; 일측이 상기 태양전지패널과 체결되고 타측이 상기 숄더(130)의 외측면에 부착되도록 ㄷ자 형태로 제작되는 숄더 부착형 브래킷; 상기 숄더 부착형 브래킷에 부착되도록 형성되고, 상기 숄더에 상기 숄더 부착형 브래킷을 부착시키는 자석; 및 상기 태양전지패널을 상기 숄더 부착형 브래킷에 체결하는 체결부재를 포함하되, 상기 숄더 부착형 브래킷은 상기 레일 및 침목의 손상 없이 상기 자석에 의해 상기 숄더 외측면에 부착되어 상기 태양전지패널이 고정되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 체결부재는 상기 태양전지패널을 상기 숄더 부착형 브래킷에 수직으로 고정하기 위한 체결볼트이거나 상기 태양전지패널을 상기 숄더 부착형 브래킷에 수평으로 고정하기 위한 고정핀일 수 있다.
여기서, 상기 체결부재를 사용하여 상기 태양전지패널을 상기 숄더 부착형 브래킷에 수직 또는 수평 고정할 수 있도록 상기 태양전지패널에 형성된 체결홈의 내주면에 부착되는 탄성재를 추가로 포함하며, 상기 탄성재는 방진 및 전기절연 기능을 갖는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 숄더 부착형 브래킷은 태양전지패널 체결부와 숄더 부착부를 형성하도록 ㄷ자 형태로 각각 제작되고, 상기 태양전지패널 체결부에 상기 태양전지패널이 수직 또는 수평으로 삽입되어 체결되고, 상기 숄더 부착부에 부착된 자석을 통해 상기 숄더의 외측면을 감싸도록 부착될 수 있다.
여기서, 상기 숄더 부착형 브래킷의 태양전지패널 체결부에 삽입되어 체결되도록 상기 태양전지패널의 양 측면에 돌출부가 형성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 숄더 부착형 브래킷의 태양전지패널 체결부는 태양전지패널 체결홀이 각각 형성된 태양전지패널 체결부 하부 및 태양전지패널 체결부 상부가 ㄷ자 형태로 가공되어 상기 태양전지패널의 돌출부가 삽입된 후, 상기 체결부재를 통해 상기 태양전지패널이 상기 숄더 부착형 브래킷에 체결될 수 있다.
여기서, 상기 숄더 부착형 브래킷의 숄더 부착부는 제1 자석 고정부 및 제2 자석 고정부가 ㄷ자 형태로 가공되어 상기 자석이 부착되고 상기 숄더의 외측면을 감싸도록 부착되어 상기 숄더 부착형 브래킷에 체결된 상기 태양전지패널이 상기 숄더가 매립된 침목에 탈부착 가능하도록 고정될 수 있다.
여기서, 상기 제1 자석 고정부 및 제2 자석 고정부 중 적어도 하나는 힌지 형태로 결합되어, 상기 자석이 각각 고정된 상태로 상기 숄더의 외측면에 접촉하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 숄더 부착형 브래킷의 태양전지패널 체결부는 태양전지패널 체결홀이 각각 형성된 태양전지패널 체결부 좌측 및 태양전지패널 체결부 우측이 ㄷ자 형태로 가공되어 상기 태양전지패널의 돌출부가 삽입된 후, 상기 고정핀을 통해 상기 태양전지패널이 상기 숄더 부착형 브래킷에 수평으로 체결 및 분리될 수 있다.
여기서, 상기 태양전지패널은 상기 레일 위치보다 낮은 위치에 설치되도록 상기 태양전지패널 받침대의 높이가 조절되어 철도차량의 대차 하부에 접촉하지 않는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 태양전지패널 받침대는 상기 침목의 상부 전면을 감싸서 안착되도록 상기 침목의 상부면 형상에 대응하는 안착부가 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치는, 상기 태양전지패널의 태양광 발전에 따라 생성된 전력을 저장하도록 상기 태양전지패널로부터 인출되는 인출선을 통해 전기적으로 연결되는 축전지를 추가로 포함할 수 있다.
한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치는, 레일, 침목 및 패스트 클립형 숄더가 구비된 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치에 있어서, 태양광 발전을 위해 상기 레일 사이에 설치되며, 숄더 부착형 브래킷에 의해 상기 침목에 고정되는 태양전지패널; 상기 태양전지패널이 거치되도록 상기 침목 상에 배치되는 태양전지패널 받침대; 일측이 상기 태양전지패널과 체결되고 타측이 상기 숄더에 부착되도록 제작되는 패스트 클립용 숄더 부착형 브래킷; 및 상기 태양전지패널을 상기 숄더 부착형 브래킷에 체결하는 체결부재를 포함하되, 상기 패스트 클립용 숄더 부착형 브래킷은 자석에 의해 상기 숄더에 부착되거나 상기 패스트 클립형 숄더에 형성된 홈에 끼워 맞춤으로써 상기 레일 및 침목의 손상 없이 상기 태양전지패널이 고정되는 것을 특징으로 한다.
한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도 침목에 태양광 발전장치를 설치하는 방법은, 레일, 침목 및 숄더가 구비된 철도선로에 태양광 발전장치를 설치하는 방법에 있어서, a) 태양전지패널 받침대를 레일 사이의 침목 상에 설치하는 단계; b) 측면에 돌출부가 형성된 태양전지패널을 상기 태양전지패널 받침대 상에 거치하는 단계; c) ㄷ자 형태의 숄더 부착형 브래킷의 숄더 부착부에 자석을 부착하는 단계; d) 상기 태양전지패널의 측면 돌출부를 상기 숄더 부착형 브래킷의 태양전지패널 연결부에 삽입하고 체결부재를 사용하여 체결하는 단계; 및 e) 상기 숄더 부착형 브래킷의 숄더 부착부에 부착된 자석이 상기 숄더 외측면을 감싸도록 설치하여 상기 숄더 부착형 브래킷을 고정하는 단계를 포함하되, 상기 숄더 부착형 브래킷은 상기 레일 및 침목의 손상 없이 상기 자석에 의해 상기 숄더 외측면에 부착되어 상기 태양전지패널이 고정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 철도선로의 콘크리트 침목 상면에 설치되는 태양광 발전장치의 태양전지패널을 침목과 레일에 손상을 가하지 않고, 안정적이고 편리하게 태양광 발전장치를 콘크리트 침목에 고정하여 태양광 발전장치의 설치 시간과 비용을 줄일 수 있고, 보선공사에 방해가 되지 않도록 탈부착이 가능하면서 편리하게 전력을 발전할 수 있다.
본 발명에 따르면, 침목상의 숄더와 자력으로 결합함으로써 태양전지패널과 숄더로부터 숄더 부착형 브래킷을 간단하고 안전하게 분리 함으로써 태양광 발전장치의 유지관리 효율성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 침목 상면에 노출되 숄더와 이러한 숄더의 둘레면에 대응되도록 ㄷ자 형상의 구조로 이루어진 숄더 부착형 브래킷의 내면에 고정하는 자력 결합 구조를 형성함으로써 열차에 의한 풍압이나 진동에도 태양광 발전장치의 태양전지패널이 침목에서 쉽게 분리되는 현상을 방지할 수 있다.
도 1a는 종래의 기술에 따른 철도궤도 중심간격구간을 이용한 태양광발전시스템에서 철도궤도 중심간격구간을 설명하기 위한 개념도이고, 도 1b는 태양광 발전시스템을 도시한 구성도이다.
도 2a는 종래의 기술에 따른 태양전지판이 구비된 철도궤도의 사시도이고, 도 2b는 태양전지판이 구비된 철도궤도의 단면도이다.
도 3a는 종래의 기술에 따른 태양광 발전장치가 철도 레일에 설치된 상태를 나타내는 도면이고, 도 3b는 태양광 발전장치를 나타낸 결합 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치가 적용되는 철도선로를 나타내는 사진이고, 도 4b는 레일체결장치를 나타내는 사진이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치가 철도선로에 설치된 것을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치에서 숄더 부착형 브래킷을 구체적으로 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치에서 체결볼트를 사용하여 수직방향으로 체결하는 것을 예시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치에서 자력에 의한 브래킷-숄더 부착면을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치에서 태양전지패널 받침대를 침목상에 거치하는 것을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치에서 태양전지패널이 숄더 부착형 브래킷에 체결되는 것을 예시하는 측면도이다.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치가 철도선로에 설치된 것을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치가 철도선로에 설치된 것을 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치에서 숄더 부착형 브래킷을 구체적으로 나타내는 사시도이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치에서 고정핀을 사용하여 태양전지패널을 숄더 부착형 브래킷에 수평으로 체결하는 것을 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치에서 숄더 부착형 브래킷을 사용하여 태양전지패널을 숄더에 고정하는 것을 나타내는 평면도이다.
도 16은 본 발명의 제2 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치에서 태양전지패널을 숄더 부착형 브래킷에 수평으로 체결하는 다양한 고정핀을 나타내는 도면이다.
도 17은 본 발명의 제3 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치에서 패스트 클립을 적용한 숄더를 나타내는 도면이다.
도 18은 본 발명의 제3 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치에서 패스트 클립용 숄더 부착형 브래킷을 나타내는 도면이다.
도 19는 본 발명의 제1 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도 침목에 태양광 발전장치를 설치하는 방법을 나타내는 동작흐름도이다.
도 20a 내지 도 20f는 각각 본 발명의 제1 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도 침목에 태양광 발전장치를 설치하는 방법을 구체적으로 설명하기 위한 측면도들이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
먼저, 도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치가 적용되는 철도선로를 나타내는 사진이고, 도 4b는 레일체결장치를 나타내는 사진이다.
본 발명의 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치가 적용되는 철도선로는,
도 4a에 도시된 바와 같이, 레일(110), 침목(120) 및 숄더(130)를 포함하며, 여기서, 상기 침목(120)은 PSC(프리스트레스트 콘크리트) 침목일 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
구체적으로, 도 4b에 도시된 바와 같이, PSC 침목(120) 상부의 숄더(130)는 레일체결장치의 일부로서,
예를 들면, 스프링클립인 E클립(150), 레일패드(140) 및 절연블록인 인슐레이터(160)과 함께 열차로부터 레일(110)에 가해지는 윤중 및 횡압을 흡수 및 지지하고, 상기 침목(120)에 전달하는 주요 궤도용품으로서, 현재 국내 콘크리트 침목용 숄더는 대부분 팬드롤 e-clip용 숄더를 사용하고 있으며,
이와 같이, 강재(steel)로 제작된 숄더(130)는 콘크리트 침목(120) 제작시 몰드에 매립되어 상기 침목(120)과 일체로 타설되고, 이때, 클립걸이를 위해 침목(120) 상면에 e클립 정착부가 노출되도록 형성된다.
[제1 실시예: 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치(200)]
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치가 철도선로에 설치된 것을 나타내는 도면이고,
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치에서 숄더 부착형 브래킷을 구체적으로 나타내는 사시도이며,
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치에서 체결볼트를 사용하여 수직방향으로 체결하는 것을 예시하는 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치(200)는,
레일(110), 침목(120) 및 숄더(130)가 구비된 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치에 있어서, 태양전지패널(210), 숄더 부착형 브래킷(230) 및 자석(240)를 포함하며, 후술하는 도 8에 도시된 바와 같이, 태양전지패널 받침대(220) 및 체결볼트(250)를 포함한다.
태양전지패널(210)은 태양광 발전을 위해 상기 레일(110) 사이에 설치되며, 숄더 부착형 브래킷(230)에 의해 상기 침목(120)에 고정된다.
태양전지패널 받침대(220)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 태양전지패널(210)이 거치되도록 상기 침목(120) 상에 배치된다. 이때, 상기 태양전지패널(210)은 철도차량의 대차 하부에 접촉하지 않도록 상기 레일(110) 위치보다 낮은 위치에 설치되도록 상기 태양전지패널 받침대(220)의 높이가 조절되는 것이 바람직하다.
숄더 부착형 브래킷(230)은 일측이 상기 태양전지패널(210)과 체결되고 타측이 상기 숄더(130)의 외측면에 부착되도록 ㄷ자 형태로 제작된다.
구체적으로, 상기 숄더 부착형 브래킷(230)은 태양전지패널 체결부와 숄더 부착부를 형성하도록 ㄷ자 형태로 각각 제작되고, 상기 태양전지패널 체결부에 상기 태양전지패널(210)이 삽입되어 볼트 체결되고, 상기 숄더 부착부에 부착된 자석(240)을 통해 상기 숄더(130)의 외측면을 감싸도록 부착된다.
이때, 상기 숄더 부착형 브래킷(230)의 태양전지패널 체결부에 삽입되어 수직방향으로 볼트 체결되도록 상기 태양전지패널(210)의 양 측면에 태양전지패널 돌출부(211)가 형성될 수 있다.
구체적으로, 도 6에 도시된 바와 같이,
상기 숄더 부착형 브래킷(230)의 태양전지패널 체결부는 태양전지패널 체결홀(h)이 각각 형성된 태양전지패널 체결부 하부(231) 및 태양전지패널 체결부 상부(232)가 ㄷ자 형태로 가공되어 상기 태양전지패널 돌출부(211)가 삽입된 후, 상기 체결볼트(250)를 통해 상기 태양전지패널(210)이 상기 숄더 부착형 브래킷(230)에 체결된다.
또한, 상기 숄더 부착형 브래킷(230)의 숄더 부착부는 제1 자석 고정부(233) 및 제2 자석 고정부(234)가 ㄷ자 형태로 가공되어 상기 자석(240)이 부착되고 상기 숄더(130)의 외측면을 감싸도록 부착되어 상기 숄더 부착형 브래킷(230)에 체결된 상기 태양전지패널(210)이 상기 숄더(130)가 매립된 침목(120)에 탈부착 가능하도록 고정된다.
또한, 상기 제1 자석 고정부(233) 및 제2 자석 고정부(234) 중 적어도 하나는 힌지(Hinge) 형태로 결합되어, 상기 자석(240)이 각각 고정된 상태로 상기 숄더(130)의 외측면에 접촉시킬 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
자석(240)은 상기 숄더 부착형 브래킷(230)에 부착되도록 형성되고, 상기 숄더(130)에 상기 숄더 부착형 브래킷(230)을 부착시킨다.
여기서, 상기 숄더 부착형 브래킷(230) 및 숄더(130)는 상기 자석(240)에 의해 탈부착되고, 상기 숄더 부착형 브래킷(230) 및 숄더(130)는 상기 자석(240)에 의해 상호 부착되도록 각각 강재(Steel)로 형성될 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
체결볼트(250)는, 도 7의 a) 내지 c)에 도시된 바와 같이, 상기 태양전지패널(210)을 상기 숄더 부착형 브래킷(230)에 수직방향으로 볼트 체결한다.
특히, 도 7의 a)에 도시된 바와 같이, 상기 체결부재인 체결볼트(250)를 사용하여 상기 태양전지패널을 상기 숄더 부착형 브래킷에 수직 고정할 수 있도록 상기 태양전지패널에 형성된 체결홈의 내주면에 부착되는 탄성재를 추가로 포함하며, 상기 탄성재는 방진 및 전기절연 기능을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 축전지(260)는, 후술하는 도 20f에 도시된 바와 같이, 상기 태양전지패널(210)의 태양광 발전에 따라 생성된 전력을 저장하도록 상기 태양전지패널(210)로부터 인출되는 인출선을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 레일(110) 및 침목(120)의 손상 없이 상기 자석(240)에 의해 상기 숄더 부착형 브래킷(230)이 상기 숄더(130) 외측면에 부착되어 상기 숄더 부착형 브래킷(230)에 체결된 상기 태양전지패널(210)이 고정될 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치(200)에 따르면, 태양광 발전장치의 태양전지패널을 철도선로의 침목에 고정 또는 설치함에 있어서 침목이나 레일에 변형 또는 손상을 초래할 수 있는 앵커 드릴링 등의 작업 없이 콘크리트 침목 제작시 몰드에 매립되어 콘크리트 침목과 일체로 제작된 숄더(또는 클립걸이)에 자력을 통해 간단한 조립 공정으로 태양광 발전장치의 태양전니패널을 콘크리트 침목에 적은 비용으로 간편하고 안정적인 장착할 수 있고, 용이하게 탈착할 수 있다.
한편, 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치에서 자력에 의한 브래킷-숄더 부착면을 나타내는 도면으로서, 도 8의 a)는 정면도이고, 도 8의 b)는 측면도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치에서, 도 8의 a) 및 b)에 도시된 바와 같이, 도면부호 A는 e클립(clip)용 숄더(130)의 자석 부착면을 나타내며, 이에 따라, 상기 숄더 부착형 브래킷(230)이 상기 콘크리트 침목(120) 상면에 상부가 노출된 숄더(130)에 간편하게 부착될 수 있다.
한편, 도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치에서 태양전지패널 받침대를 침목상에 거치하는 것을 나타내는 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치에서, 상기 태양전지패널(210)은 상기 레일(110) 위치보다 낮은 위치에 설치되도록 상기 태양전지패널 받침대(220)의 높이가 조절되어 철도차량의 대차 하부에 접촉하지 않게 된다.
이때, 상기 태양전지패널 받침대(220)는 상기 침목(120)의 상부 전면을 감싸서 안착되도록 상기 침목(120)의 상부면 형상에 대응하는 안착부가 형성될 수 있다.
한편, 도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치에서 태양전지패널이 숄더 부착형 브래킷에 체결되는 것을 예시하는 측면도이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치(200)의 경우, 자성을 가진 숄더 부착형 브래킷(230)이 태양전지패널(210)의 양측 단부에 결합되고, 상기 숄더 부착형 브래킷(230)에 의해 결착된 태양전지패널(210)은 침목(120)에 고정된다.
이때, 상기 숄더 부착형 브래킷(230)이 상기 침목(120) 상의 숄더(130)와 자력으로 일시 결합함으로써 태양광 발전장치의 태양전지패널(210)을 침목(120)에 적은 비용으로 간편하고 안정적으로 장착 및 탈착할 수 있다.
또한, 상기 숄더 부착형 브래킷(230)은 침목(120) 상면에 노출된 숄더(130)의 둘레면에 대응되도록 ㄷ자 형상의 구조로 이루어지며, 그 내면에는 자석(240)이 부착되어 자력으로 숄더(130) 외주면에 고정되며, 이때, 상기 숄더 부착형 브래킷(230)의 일측은 태양전지패널(210)과 체결된다.
한편, 도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치가 철도선로에 설치된 것을 나타내는 도면으로서, 도 11의 a)는 측면도이고, 도 11의 b)는 평면도이다.
도 11의 a) 및 b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치(200)는,
철도선로에 태양광 발전장치의 태양전지패널(210)를 고정 또는 설치함에 있어서, 숄더 부착형 브래킷(230)을 이용하여 침목(120)이나 레일(110)에 변형 또는 손상을 초래할 수 있는 작업 없이 태양광 발전장치의 태양전지패널(210)를 침목(120)에 설치할 수 있다.
구체적으로, 상기 숄더 부착형 브래킷(230)의 일측에 태양전지패널(210)과 연결되는 태양전지패널 체결부를 포함하여 구성되며, 침목(120) 상에 설치되는 태양전지패널(210)을 고정시킬 수 있다.
이때, 상기 태양전지패널 체결부는 수직방향 ㄷ자 형상의 구조로 형성되며, 체결볼트(250)가 관통하는 장방향의 체결홀이 형성된다.
또한, 상기 침목(120) 상의 숄더(130)와 자력으로 결합함으로써 태양전지패널(210)과 숄더(130)로부터 숄더 부착형 브래킷(230)을 간단하고 안전하게 분리할 수 있고, 이에 따라, 태양광 발전장치(200)의 유지관리 효율성을 향상시킬 수 있다.
결국, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 침목 상면에 노출되 숄더와 이러한 숄더의 둘레면에 대응하도록 ㄷ자 형상의 구조로 이루어진 숄더 부착형 브래킷의 내면에 고정하는 자력 결합 구조를 형성함으로써 열차에 의한 풍압이나 진동에도 태양광 발전장치의 태양전지패널이 침목에서 쉽게 분리되는 현상을 방지할 수 있다.
[제2 실시예: 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치(300)]
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치가 철도선로에 설치된 것을 나타내는 도면이고, 도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치에서 숄더 부착형 브래킷을 구체적으로 나타내는 사시도이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치(300)는,
레일(110), 침목(120) 및 숄더(130)가 구비된 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치에 있어서, 태양전지패널(310), 숄더 부착형 브래킷(330) 및 자석(340)를 포함하며, 또한, 태양전지패널 받침대 및 고정핀(350)을 포함한다.
태양전지패널(310)은 태양광 발전을 위해 상기 레일(110) 사이에 설치되며, 숄더 부착형 브래킷(330)에 의해 상기 침목(120)에 고정된다.
태양전지패널 받침대(도시되지 않음)는 상기 태양전지패널(310)이 거치되도록 상기 침목(120) 상에 배치된다.
이때, 상기 태양전지패널(310)은 철도차량의 대차 하부에 접촉하지 않도록 상기 레일(110) 위치보다 낮은 위치에 설치되도록 상기 태양전지패널 받침대의 높이가 조절되는 것이 바람직하다.
숄더 부착형 브래킷(330)은 일측이 상기 태양전지패널(310)과 체결되고 타측이 상기 숄더(130)의 외측면에 부착되도록 ㄷ자 형태로 제작된다.
구체적으로, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 숄더 부착형 브래킷(330)의 태양전지패널 체결부는 체결홀이 각각 형성된 태양전지패널 체결부 좌측 및 태양전지패널 체결부 우측이 ㄷ자 형태로 가공되어 상기 태양전지패널(310)의 돌출부(311)가 삽입된 후, 상기 고정핀(350)를 통해 상기 태양전지패널(310)이 상기 숄더 부착형 브래킷(330)에 체결된다.
자석(340)은 상기 숄더 부착형 브래킷(330)에 부착되도록 형성되고, 상기 숄더(130)에 상기 숄더 부착형 브래킷(330)을 부착시킨다.
여기서, 상기 숄더 부착형 브래킷(330) 및 숄더(130)는 상기 자석(340)에 의해 탈부착되고, 상기 숄더 부착형 브래킷(330) 및 숄더(130)는 상기 자석(240)에 의해 상호 부착되도록 각각 강재로 형성될 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
고정핀(350)는 상기 태양전지패널(310)을 상기 숄더 부착형 브래킷(330)에 체결한다.
특히, 상기 체결부재인 고정핀(350)를 사용하여 상기 태양전지패널을 상기 숄더 부착형 브래킷에 수평 고정할 수 있도록 상기 태양전지패널에 형성된 체결홈의 내주면에 부착되는 탄성재(380)를 추가로 포함하며, 상기 탄성재(380)는 방진 및 전기절연 기능을 갖는 것이 바람직하다.
이에 따라, 본 발명의 제2 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치의 경우, 상기 레일(110) 및 침목(120)의 손상 없이 상기 자석(340)에 의해 상기 숄더 부착형 브래킷(330)이 상기 숄더(130) 외측면에 부착되어 상기 숄더 부착형 브래킷(330)에 체결된 상기 태양전지패널(310)이 고정될 수 있다.
한편, 도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치에서 고정핀을 사용하여 태양전지패널을 숄더 부착형 브래킷에 수평으로 체결하는 것을 나타내는 도면이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치(300)의 경우, 도 14의 a)에 도시된 바와 같이, 태양전지패널(310)을 숄더 부착형 브래킷(330)에 수평방향으로 삽입되며, 또한, 도 14의 b)에 도시된 바와 같이, 고정핀(350)을 사용하여 상기 태양전지패널(310)을 상기 숄더 부착형 브래킷(330)에 수평방향으로 체결할 수 있다.
한편, 도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치에서 숄더 부착형 브래킷을 사용하여 태양전지패널을 숄더에 고정하는 것을 나타내는 평면도이고, 도 16은 본 발명의 제2 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치에서 태양전지패널을 숄더 부착형 브래킷에 수평으로 체결하는 다양한 고정핀을 나타내는 도면이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치의 경우, 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 숄더 부착형 브래킷(330)은 태양전지패널 체결부와 숄더 부착부를 형성하도록 ㄷ자 형태로 각각 제작되고, 상기 태양전지패널 체결부에 상기 태양전지패널(310)이 삽입되어 고정핀(350)으로 체결되고, 상기 숄더 부착부에 부착된 자석(340)을 통해 상기 숄더(130)의 외측면을 감싸도록 부착된다.
이때, 상기 숄더 부착형 브래킷(330)의 태양전지패널 체결부에 삽입되어 체결되도록 상기 태양전지패널(310)의 양 측면에 돌출부(311)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 체결부재인 고정핀(350)를 사용하여 상기 태양전지패널을 상기 숄더 부착형 브래킷에 수평 고정할 수 있도록 상기 태양전지패널에 형성된 체결홈의 내주면에 부착되는 탄성재(380)를 추가로 포함하며, 상기 탄성재(380)는 방진 및 전기절연 기능을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치에서 태양전지패널을 숄더 부착형 브래킷에 수평으로 체결하는 고정핀(350)은 도 16의 a) 내지 c)에 도시된 바와 같이, 다양한 형태의 고정핀 또는 안전핀일 수 있다.
결국, 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 침목 상면에 노출되 숄더와 이러한 숄더의 둘레면에 대응하도록 ㄷ자 형상의 구조로 이루어진 숄더 부착형 브래킷의 내면에 고정하는 자력 결합 구조를 형성함으로써 열차에 의한 풍압이나 진동에도 태양광 발전장치의 태양전지패널이 침목에서 쉽게 분리되는 현상을 방지할 수 있다.
[제3 실시예: 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치]
도 17은 본 발명의 제3 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치에서 패스트 클립을 적용한 숄더를 나타내는 도면이다.
도 17의 a) 및 b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치는,
레일, 침목 및 패스트 클립형 숄더(410)가 구비된 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치에 있어서, 태양광 발전을 위해 상기 레일 사이에 설치되며, 숄더 부착형 브래킷(420)에 의해 상기 침목에 고정되는 태양전지패널; 상기 태양전지패널이 거치되도록 상기 침목 상에 배치되는 태양전지패널 받침대; 일측이 상기 태양전지패널과 체결되고 타측이 상기 패스트 클립형 숄더(410)에 부착되도록 제작되는 패스트 클립용 숄더 부착형 브래킷(420); 및 상기 태양전지패널(210)을 상기 숄더 부착형 브래킷(230)에 체결하는 체결부재를 포함할 수 있다.
도 18은 본 발명의 제3 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치에서 패스트 클립용 숄더 부착형 브래킷을 나타내는 도면으로서, 도 18의 a)는 상기 패스트 클립용 숄더 부착형 브래킷(420)이 자석에 의해 상기 숄더에 부착되는 것을 나타내며, 도 18의 b)는 상기 패스트 클립용 숄더 부착형 브래킷(420)이 상기 패스트 클립형 숄더에 형성된 홈에 끼워 맞출 수 있다.
다시 말하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치의 경우, 전술한 레일체결장치의 숄더의 형상이 다양하고 복잡할 수 있기 때문에 상기 숄더의 형상에 대응하여 숄더 부착형 브래킷(420)을 제작하고,
상기 패스트 클립용 숄더 부착형 브래킷(420)이 자석에 의해 상기 숄더에 부착되거나 또는 상기 패스트 클립형 숄더에 형성된 홈에 끼워 맞춤으로써, 상기 레일 및 침목의 손상 없이 상기 태양전지패널이 고정될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도 침목에 태양광 발전장치를 설치하는 방법을 설명하되, 편의상 도 19, 도 20a 내지 도 20f를 참조하여.
전술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도 침목에 태양광 발전장치를 설치하는 방법을 설명한다. 즉, 본 발명의 제2 및 제3 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도 침목에 태양광 발전장치를 설치하는 방법은 실질적으로 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
[숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도 침목에 태양광 발전장치를 설치하는 방법]
도 19는 본 발명의 제1 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도 침목에 태양광 발전장치를 설치하는 방법을 나타내는 동작흐름도이고, 도 20a 내지 도 20f는 각각 본 발명의 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도 침목에 태양광 발전장치를 설치하는 방법을 구체적으로 설명하기 위한 측면도들이다.
도 19, 도 20a 내지 도 20f를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도 침목에 태양광 발전장치를 설치하는 방법은,
레일(110), 레일(110), 침목(120) 및 숄더(130)를 구비한 철도선로에 태양광 발전장치를 설치하는 방법으로서,
먼저, 태양전지패널 받침대(220)를 레일(110) 사이의 침목(120)상에 설치한다(S110). 구체적으로, 도 20a에 도시된 바와 같이, 상기 태양전지패널(210)은 철도차량의 대차 하부에 접촉하지 않도록 상기 레일(110) 위치보다 낮은 위치에 설치되도록 상기 태양전지패널 받침대(220)의 높이가 조절될 수 있다.
다음으로, 도 20b에 도시된 바와 같이, 측면에 태양전지패널 돌출부(211)가 형성된 태양전지패널(210)을 상기 태양전지패널 받침대(220) 상에 거치한다(S120).
다음으로, ㄷ자 형태의 숄더 부착형 브래킷(230)의 숄더 부착부에 자석(240)을 부착한다(S130). 구체적으로, 도 20c에 도시된 바와 같이, 상기 숄더 부착형 브래킷(230)은 태양전지패널 체결부와 숄더 부착부를 형성하도록 ㄷ자 형태로 각각 제작되고, 상기 태양전지패널 체결부에 상기 태양전지패널(210)이 삽입되어 체결되고, 상기 숄더 부착부에 부착된 자석(240)을 통해 상기 숄더(130)의 외측면을 감싸도록 부착된다.
다음으로, 상기 태양전지패널 돌출부(211)를 상기 숄더 부착형 브래킷(230)의 태양전지패널 연결부에 삽입하고 체결부재를 사용하여 체결한다(S140).
구체적으로, 도 20d에 도시된 바와 같이, 상기 숄더 부착형 브래킷(230)의 태양전지패널 체결부는 태양전지패널 체결홀이 각각 형성된 태양전지패널 체결부 하부(231) 및 태양전지패널 체결부 상부(232)가 ㄷ자 형태로 가공되어 상기 태양전지패널(210) 돌출부(211)가 삽입된 후, 상기 체결부재를 통해 상기 태양전지패널(210)이 상기 숄더 부착형 브래킷(230)에 체결된다.
여기서, 전술한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도 침목에 태양광 발전장치를 설치하는 방법의 경우, 체결볼트(250) 대신에 고정핀(350)을 사용하여 수평으로 체결할 수 있다.
다시 말하면, 상기 체결부재는 상기 태양전지패널을 상기 숄더 부착형 브래킷에 수직으로 고정하기 위한 체결볼트이거나 상기 태양전지패널을 상기 숄더 부착형 브래킷에 수평으로 고정하기 위한 고정핀일 수 있다.
이때, 상기 체결부재를 사용하여 상기 태양전지패널을 상기 숄더 부착형 브래킷에 수직 또는 수평 고정할 수 있도록 상기 태양전지패널에 형성된 체결홈의 내주면에 부착되는 탄성재를 추가로 포함하며, 상기 탄성재는 방진 및 전기절연 기능을 갖는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 숄더 부착형 브래킷(230)의 숄더 부착부에 부착된 자석(240)이 상기 숄더(130) 외측면을 감싸도록 설치하여 상기 숄더 부착형 브래킷(230)을 고정한다(S150).
구체적으로, 도 20e에 도시된 바와 같이, 상기 숄더 부착형 브래킷(230)의 숄더 부착부는 제1 자석 고정부(233) 및 제2 자석 고정부(234)가 ㄷ자 형태로 가공되어 상기 자석(240)이 부착되고 상기 숄더(130)의 외측면을 감싸도록 부착되어 상기 숄더 부착형 브래킷(230)에 체결된 상기 태양전지패널(210)이 상기 숄더(130)가 매립된 침목(120)에 탈부착 가능하도록 고정될 수 있다.
여기서, 본 발명의 제3 실시예에 따른 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도 침목에 태양광 발전장치를 설치하는 방법의 경우, 패스트 클립용 숄더 부착형 브래킷(420)을 사용할 수 있다.
다음으로, 상기 숄더 부착형 브래킷(230)이 상기 숄더(130)에 부착 고정된 상태에서 상기 태양전지패널(210)을 축전지(260)에 전기적으로 연결하여 태양광 발전장치의 설치를 완료한다(S160).
구체적으로, 도 20f에 도시된 바와 같이, 상기 태양전지패널(210)의 일측에는 축전지(260)가 설치되는데, 이 축전지(260)는 태양전지패널(210)으로부터 발전된 전기를 축전하여 필요처로 송전하는 역할을 하는 것으로, 통상의 태양전지용 축전지로 형성된다.
여기서, 상기 축전지(260)는 철도선로상에 일정 길이마다 1개씩 설치되어 해당 구간 내의 다수의 태양전지패널(210)이 통합 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 레일(110) 및 침목(120)의 손상 없이 상기 자석(240)에 의해 상기 숄더 부착형 브래킷(230)이 상기 숄더(130) 외측면에 부착되어 상기 숄더 부착형 브래킷(230)에 체결된 상기 태양전지패널(210)이 고정될 수 있다.
결국, 본 발명의 실시예에 따르면, 철도선로의 콘크리트 침목 상면에 설치되는 태양광 발전장치의 태양전지패널을 침목과 레일에 손상을 가하지 않고, 안정적이고 편리하게 태양광 발전장치를 콘크리트 침목에 고정하여 태양광 발전장치의 설치 시간과 비용을 줄일 수 있고,
보선공사에 방해가 되지 않도록 탈부착이 가능하면서 편리하게 전력을 발전할 수 있으며, 또한, 침목상의 숄더와 자력으로 결합함으로써 태양전지패널과 숄더로부터 숄더 부착형 브래킷을 간단하고 안전하게 분리 함으로써 태양광 발전장치의 유지관리 효율성을 향상시킬 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 철도선로(궤도)
110: 레일 120: 침목
130: 숄더 140: 레일패드
150: e클립 160: 인슐레이터(절연블록)
200: 태양광 발전장치(제1 실시예)
210: 태양전지패널 220: 태양전지패널 받침대
230: 숄더 부착형 브래킷(ㄷ자형 수직체결)
240: 자석 250: 체결부재 (체결볼트)
260: 축전지 270: 힌지(Hinge)
280: 탄성재 211: 태양전지패널 돌출부
231: 태양전지패널 체결부 하부 232: 태양전지패널 체결부 상부
233: 제1 자석 고정부 234: 제2 자석 고정부
300: 태양광 발전장치(제2 실시예)
310: 태양전지패널
330: 숄더 부착형 브래킷(ㄷ자형 수평체결)
340: 자석 350: 체결부재(고정핀)
370: 힌지 380: 탄성재
311: 태양전지패널 돌출부
410: 패스트 클립형 숄더 420: 숄더 부착형 브래킷
420a: 패스트 클립용 숄더 부착형 브래킷(자석 부착형)
420b: 패스트 클립용 숄더 부착형 브래킷(끼움형)

Claims (25)

  1. 레일(110), 침목(120) 및 숄더(130)가 구비된 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치에 있어서,
    태양광 발전을 위해 상기 레일(110) 사이에 설치되며, 숄더 부착형 브래킷(230)에 의해 상기 침목(120)에 고정되는 태양전지패널(210);
    상기 태양전지패널(210)이 거치되도록 상기 침목(120) 상에 배치되는 태양전지패널 받침대(220);
    일측이 상기 태양전지패널(210)과 체결되고 타측이 상기 숄더(130)의 외측면에 부착되도록 ㄷ자 형태로 제작되는 숄더 부착형 브래킷(230);
    상기 숄더 부착형 브래킷(230)에 부착되도록 형성되고, 상기 숄더(130)에 상기 숄더 부착형 브래킷(230)을 부착시키는 자석(240); 및
    상기 태양전지패널(210)을 상기 숄더 부착형 브래킷(230)에 체결하는 체결부재를 포함하되,
    상기 숄더 부착형 브래킷(230)은 상기 레일(110) 및 침목(120)의 손상 없이 상기 자석(240)에 의해 상기 숄더(130) 외측면에 부착되어 상기 태양전지패널(210)이 고정되는 것을 특징으로 하는 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 체결부재는 상기 태양전지패널을 상기 숄더 부착형 브래킷에 수직으로 고정하기 위한 체결볼트이거나 상기 태양전지패널을 상기 숄더 부착형 브래킷에 수평으로 고정하기 위한 고정핀인 것을 특징으로 하는 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 체결부재를 사용하여 상기 태양전지패널을 상기 숄더 부착형 브래킷에 수직 또는 수평 고정할 수 있도록 상기 태양전지패널에 형성된 체결홈의 내주면에 부착되는 탄성재를 추가로 포함하며, 상기 탄성재는 방진 및 전기절연 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 숄더 부착형 브래킷(230)은 태양전지패널 체결부와 숄더 부착부를 형성하도록 ㄷ자 형태로 각각 제작되고, 상기 태양전지패널 체결부에 상기 태양전지패널(210)이 수직 또는 수평으로 삽입되어 체결되고, 상기 숄더 부착부에 부착된 자석(240)을 통해 상기 숄더(130)의 외측면을 감싸도록 부착되는 것을 특징으로 하는 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 숄더 부착형 브래킷(230)의 태양전지패널 체결부에 삽입되어 체결되도록 상기 태양전지패널(210)의 양 측면에 돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 숄더 부착형 브래킷(230)의 태양전지패널 체결부는 태양전지패널 체결홀이 각각 형성된 태양전지패널 체결부 하부(231) 및 태양전지패널 체결부 상부(232)가 ㄷ자 형태로 가공되어 상기 태양전지패널 돌출부(211)가 삽입된 후, 상기 체결부재를 통해 상기 태양전지패널(210)이 상기 숄더 부착형 브래킷(230)에 체결되는 것을 특징으로 하는 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 숄더 부착형 브래킷(230)의 숄더 부착부는 제1 자석 고정부(233) 및 제2 자석 고정부(234)가 ㄷ자 형태로 가공되어 상기 자석(240)이 부착되고 상기 숄더(130)의 외측면을 감싸도록 부착되어 상기 숄더 부착형 브래킷(230)에 체결된 상기 태양전지패널(210)이 상기 숄더(130)가 매립된 침목(120)에 탈부착 가능하도록 고정되는 것을 특징으로 하는 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 자석 고정부(233) 및 제2 자석 고정부(234) 중 적어도 하나는 힌지(Hinge) 형태로 결합되어, 상기 자석(240)이 각각 고정된 상태로 상기 숄더(130)의 외측면에 접촉하는 것을 특징으로 하는 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 숄더 부착형 브래킷의 태양전지패널 체결부는 태양전지패널 체결홀이 각각 형성된 태양전지패널 체결부 좌측 및 태양전지패널 체결부 우측이 ㄷ자 형태로 가공되어 상기 태양전지패널의 돌출부가 삽입된 후, 상기 고정핀을 통해 상기 태양전지패널이 상기 숄더 부착형 브래킷에 수평으로 체결 및 분리되는 것을 특징으로 하는 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 태양전지패널(210)은 상기 레일(110) 위치보다 낮은 위치에 설치되도록 상기 태양전지패널 받침대(220)의 높이가 조절되어 철도차량의 대차 하부에 접촉하지 않는 것을 특징으로 하는 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 태양전지패널 받침대(220)는 상기 침목(120)의 상부 전면을 감싸서 안착되도록 상기 침목(120)의 상부면 형상에 대응하는 안착부가 형성된 것을 특징으로 하는 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 태양전지패널(210)의 태양광 발전에 따라 생성된 전력을 저장하도록 상기 태양전지패널(210)로부터 인출되는 인출선을 통해 전기적으로 연결되는 축전지(260)를 추가로 포함하는 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치.
  13. 레일, 침목 및 패스트 클립형 숄더(410)가 구비된 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치에 있어서,
    태양광 발전을 위해 상기 레일 사이에 설치되며, 숄더 부착형 브래킷(420)에 의해 상기 침목에 고정되는 태양전지패널;
    상기 태양전지패널이 거치되도록 상기 침목 상에 배치되는 태양전지패널 받침대;
    일측이 상기 태양전지패널과 체결되고 타측이 상기 패스트 클립형 숄더(410)에 부착되도록 제작되는 패스트 클립용 숄더 부착형 브래킷(420); 및
    상기 태양전지패널을 상기 숄더 부착형 브래킷(420)에 체결하는 체결부재를 포함하되,
    상기 패스트 클립용 숄더 부착형 브래킷(420)은 자석에 의해 상기 숄더에 부착되거나 상기 패스트 클립형 숄더에 형성된 홈에 끼워 맞춤으로써 상기 레일 및 침목의 손상 없이 상기 태양전지패널이 고정되는 것을 특징으로 하는 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치.
  14. 레일(110), 침목(120) 및 숄더(130)가 구비된 철도선로에 태양광 발전장치를 설치하는 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치 설치방법에 있어서,
    a) 태양전지패널 받침대(220)를 레일(110) 사이의 침목(120)상에 설치하는 단계;
    b) 측면에 태양전지패널 돌출부(211)가 형성된 태양전지패널(210)을 상기 태양전지패널 받침대(220) 상에 거치하는 단계;
    c) ㄷ자 형태의 숄더 부착형 브래킷(230)의 숄더 부착부에 자석(240)을 부착하는 단계;
    d) 상기 태양전지패널 돌출부(211)를 상기 숄더 부착형 브래킷(230)의 태양전지패널 연결부에 삽입하고 체결부재를 사용하여 체결하는 단계; 및
    e) 상기 숄더 부착형 브래킷(230)의 숄더 부착부에 부착된 자석(240)이 상기 숄더(130) 외측면을 감싸도록 설치하여 상기 숄더 부착형 브래킷(230)을 고정하는 단계를 포함하되,
    상기 숄더 부착형 브래킷(230)은 상기 레일(110) 및 침목(120)의 손상 없이 상기 자석(240)에 의해 상기 숄더(130) 외측면에 부착되어 상기 태양전지패널(210)이 고정되는 것을 특징으로 하는 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치 설치방법.
  15. 제14항에 있어서,
    f) 상기 숄더 부착형 브래킷(230)이 상기 숄더(130)에 부착 고정된 상태에서 상기 태양전지패널(210)을 축전지(260)에 전기적으로 연결하여 태양광 발전장치의 설치를 완료하는 단계를 추가로 포함하는 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치 설치방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 a) 단계에서 상기 태양전지패널(210)은 상기 레일(110) 위치보다 낮은 위치에 설치되도록 상기 태양전지패널 받침대(220)의 높이가 조절되어 철도차량의 대차 하부에 접촉하지 않는 것을 특징으로 하는 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치 설치방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 태양전지패널 받침대(220)는 상기 침목(120)의 상부 전면을 감싸서 안착되도록 상기 침목(120)의 상부면 형상에 대응하는 안착부가 형성된 것을 특징으로 하는 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치 설치방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 체결부재는 상기 태양전지패널을 상기 숄더 부착형 브래킷에 수직으로 고정하기 위한 체결볼트이거나 상기 태양전지패널을 상기 숄더 부착형 브래킷에 수평으로 고정하기 위한 고정핀인 것을 특징으로 하는 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치 설치방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 체결부재를 사용하여 상기 태양전지패널을 상기 숄더 부착형 브래킷에 수직 또는 수평 고정할 수 있도록 상기 태양전지패널에 형성된 체결홈의 내주면에 부착되는 탄성재를 추가로 포함하며, 상기 탄성재는 방진 및 전기절연 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치 설치방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 숄더 부착형 브래킷(230)은 태양전지패널 체결부와 숄더 부착부를 형성하도록 ㄷ자 형태로 각각 제작되고, 상기 태양전지패널 체결부에 상기 태양전지패널(210)이 수직 또는 수평으로 삽입되어 체결되고, 상기 숄더 부착부에 부착된 자석(240)을 통해 상기 숄더(130)의 외측면을 감싸도록 부착되는 것을 특징으로 하는 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치 설치방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 숄더 부착형 브래킷(230)의 태양전지패널 체결부에 삽입되어 체결되도록 상기 태양전지패널(210)의 양 측면에 돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치 설치방법.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 숄더 부착형 브래킷(230)의 태양전지패널 체결부는 태양전지패널 체결홀이 각각 형성된 태양전지패널 체결부 하부(231) 및 태양전지패널 체결부 상부(232)가 ㄷ자 형태로 가공되어 상기 태양전지패널 돌출부(211)가 삽입된 후, 상기 체결부재를 통해 상기 태양전지패널(210)이 상기 숄더 부착형 브래킷(230)에 체결되는 것을 특징으로 하는 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치 설치방법.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 숄더 부착형 브래킷(230)의 숄더 부착부는 제1 자석 고정부(233) 및 제2 자석 고정부(234)가 ㄷ자 형태로 가공되어 상기 자석(240)이 부착되고 상기 숄더(130)의 외측면을 감싸도록 부착되어 상기 숄더 부착형 브래킷(230)에 체결된 상기 태양전지패널(210)이 상기 숄더(130)가 매립된 침목(120)에 탈부착 가능하도록 고정되는 것을 특징으로 하는 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치 설치방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 제1 자석 고정부(233) 및 제2 자석 고정부(234) 중 적어도 하나는 힌지 형태로 결합되어, 상기 자석(240)이 각각 고정된 상태로 상기 숄더(130)의 외측면에 접촉하는 것을 특징으로 하는 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치 설치방법.
  25. 제20항에 있어서,
    상기 숄더 부착형 브래킷의 태양전지패널 체결부는 태양전지패널 체결홀이 각각 형성된 태양전지패널 체결부 좌측 및 태양전지패널 체결부 우측이 ㄷ자 형태로 가공되어 상기 태양전지패널의 돌출부가 삽입된 후, 상기 고정핀을 통해 상기 태양전지패널이 상기 숄더 부착형 브래킷에 수평으로 체결 및 분리되는 것을 특징으로 하는 숄더 부착형 브래킷을 이용하여 철도선로에 설치되는 태양광 발전장치 설치방법.
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